Физические свойства ваграночного шлака

Шлак должен обладать хорошей жидкотекучестью (малой вязкостью). Высокая жидкотекучесть шлака обеспечивает легкое его отделение от чугуна, стекание по стенкам шахты и горна без образования настылей, поглощение некоторого количества сернистых соединений и быстрое вытекание через шлаковую летку. Чтобы удовлетворить всем перечисленным требованиям, шлак должен иметь такой химический состав, при котором он обладал бы высокой жидкотекучестью.

При этом чем меньше число вязкости шлака, тем он более жидкотекуч. Вязкость шлака уменьшается с ростом температуры.

Отметим, что вязкость не связана с температурой затверде­вания шлака. Часто бывает, что шлаки с низкой температурой затвердевания отличаются большой вязкостью. Поэтому для отделения таких шлаков от металла они должны быть сильно перегреты.

Получение в вагранке шлака с очень низкой температурой плавления может привести к тому, что шлак, расплавившись при этой температуре, не успеет достаточно перегреться, а попав в горн вагранки, снизит его температуру, что приведет к получению холодного чугуна.

Шлаки вязкостью менее 0,9 н·сек/м² относятся к очень жидкотекучим, шлаки вязкостью 0,9…1,1 н·сек/м² – к жидкотекучим, шлаки вязкостью 1,5…1,8 н·сек/м² – к недостаточно жидкотекучим и, наконец, вязкостью более 1,8 – к практически не имеющим текучести.

На жидкотекучесть шлака наибольшее влияние оказывают его химический состав и температура. Замена в составе шлаков 15…25% окиси кальция окисью магния заметно снижает вязкость шлаков.

Для получения шлаков с наибольшей жидкотекучестью рекомендуется подбирать такой их состав, чтобы отношения

и

Большой жидкотекучестью обладают шлаки, содержащие 40…50% SiО₂, 4,5…6,5% Аl₂O₃, 20…27% СаО, 12…15% MgO, 3…5% МnО и 6…8% FeO.

Обычные ваграночные шлаки состоят из большого количества компонентов. Поэтому, принимая сумму SiO₂, СаО и Аl₂O₃ за 100%, определяют вязкость шлаков. Влияние остальных компонентов на вязкость определяют с той или иной степенью приближения.